中级
30 分钟

使用MAQ470GQE和PIC32MZ1024EFH064发现磁铁的角位置

关键在于角度

Angle 6 Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 24, 2024

点击板

Angle 6 Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

计算永磁体的绝对角度位置。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Angle 6 Click 基于 MAQ470GQE,这是一款12位 PWM 输出角度传感器,能够检测永磁体的绝对角度位置,通常是一个在旋转轴上的直径磁化圆柱体,由 Monolithic Power Systems 提供。它允许用户读取角度位置信息并检测磁铁旋转的速度或方向。快速的数据采集和处理提供从 0 到 60,000 rpm 的精确角度测量。它支持多种磁场强度和空间配置,支持轴端和轴外(侧轴安装)配置。MAQ470GQE 具有磁场强度检测功能,并具有可编程阈值,允许感应磁铁相对于传感器的位置,从而创建如轴向移动感应或诊断等功能。它可以在 30mT 到 150mT(典型值 60mT)

的宽磁场范围内工作,精度为 5mT。八个磁场阈值可编程,约为 15mT 步长,允许检测磁铁与传感器之间距离的变化。片上非易失性存储器提供存储配置参数的功能,包括参考零角度位置和磁场检测阈值。磁场通过传感器中心的集成霍尔装置检测。角度通过 Spinaxis™ 方法测量,基于相位检测生成一个正弦信号,其相位表示磁场的角度。然后通过时间到数字转换器获得角度,代表从前端到数字调理块的输出,测量正弦信号的零交叉与恒定波形边缘之间的时间。这种输出以 1MHz 的速率以简单和开环的方式提供与磁场角度成比例的数字数值。Angle 6 Click 使用标准 SPI 串行接口

与 MCU 通信,用于角度读取和寄存器编程,支持 SPI 模式 0 和 3,时钟速率高达 25 MHz。它还具有磁场标志,用于指示传感器位置的磁场是否超出范围,由 mikroBUS™ 插座上标记为 MGH 和 MGL 的 RST 和 INT 引脚定义的上下磁场阈值路由。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下工作。在使用具有不同逻辑电压的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,这款 Click board™ 配备了一个包含易于使用的函数库和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

Angle 6 Click top side image
Angle 6 Click bottom side image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Magnetic Field Strength Detection (HIGH)
RE5
RST
SPI Chip Select
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RG7
MISO
SPI Data IN
RG8
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
RB3
PWM
Magnetic Field Strength Detection (LOW)
RB5
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Angle 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 Angle 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • angle6_write_register - 此函数通过使用 SPI 串行接口将数据字节写入选定的寄存器。

  • angle6_read_register - 此函数通过使用 SPI 串行接口从选定的寄存器读取数据字节。

  • angle6_read_angle - 此函数读取原始角度数据并将其转换为度数。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Angle6 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Angle 6 Click board by reading and displaying
 * the magnet's angular position in degrees.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration which 
 * sets the rotation direction to clockwise.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the magnet's angular position in degrees and displays the results on the USB UART
 * approximately every 100ms.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "angle6.h"

static angle6_t angle6;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    angle6_cfg_t angle6_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    angle6_cfg_setup( &angle6_cfg );
    ANGLE6_MAP_MIKROBUS( angle6_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == angle6_init( &angle6, &angle6_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ANGLE6_ERROR == angle6_default_cfg ( &angle6 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float angle = 0;
    if ( ANGLE6_OK == angle6_read_angle ( &angle6, &angle ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Angle: %.2f Deg \r\n\n", angle );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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